Ультразвук – упругие колебания с частотами выше диапазона слышимости человека (20 кГц), распространяющиеся в виде волны в газах, жидкостях и твердых телах.
Источники ультразвука – все виды ультразвукового технологического оборудования, ультразвуковые приборы и аппаратура промышленного и медицинского назначения (гидролокация, дефектоскопия, очистка деталей и др.).
Вредное воздействие ультразвука на организм человека проявляется в функциональном нарушении нервной системы, изменении артериального давления, состава и свойства крови. Работающие жалуются на головные боли, быструю утомляемость и потерю слуховой чувствительности. Основными документами, регламентирующими безопасность при работе с ультразвуком, являются ГОСТ 12.1.001—89 ССБТ «Ультразвук. Общие требования безопасности» и ГОСТ 12.2.051—80 ССБТ «Оборудование технологическое ультразвуковое. Требования безопасности».
Запрещается непосредственный контакт человека с рабочей поверхностью источника ультразвука и с контактной средой во время возбуждения в ней ультразвука. Рекомендуется применять дистанционное управление; блокировки, обеспечивающие автоматическое отключение в случае открытия звукоизолирующих устройств.
|
|
Для защиты рук от неблагоприятного воздействия контактного ультразвука в твердых и жидких средах, а также от контактных смазок необходимо применять нарукавники, рукавицы или перчатки (наружные резиновые и внутренние хлопчатобумажные). В качестве СИЗ применяются противошумы (ГОСТ 12.4.051—87 «Средства индивидуальной защиты органов слуха. Общие технические требования и методы испытаний»).
К работе с источниками ультразвука допускаются лица не моложе 18 лет, имеющие соответствующую квалификацию, прошедшие обучение и инструктаж по технике безопасности.
Для локализации ультразвука обязательным является применение звукоизолирующих кожухов, полукожухов, экранов. Если эти меры не дают положительного эффекта, то ультразвуковые установки нужно размещать в отдельных помещениях и кабинах, облицованных звукопоглощающими материалами.
Организационно-профилактические мероприятия заключаются в проведении инструктажа работающих и установлении рациональных режимов труда и отдыха.
Инфразвук – область акустических колебаний в диапазоне частот ниже 20 Гц. В условиях производства инфразвук, как правило, сочетается с низкочастотным шумом, в ряде случаев – с низкочастотной вибрацией. В воздухе инфразвук мало поглощается и поэтому способен распространяться на большие расстояния.
Многие явления природы (землетрясения, извержения вулканов, морские бури) сопровождаются излучением инфразвуковых колебаний.
|
|
В производственных условиях инфразвук образуется, главным образом, при работе тихоходных крупногабаритных машин и механизмов (компрессоров, дизельных двигателей, электровозов, вентиляторов, турбин, реактивных двигателей и др.), совершающих вращательное или возвратно-поступательное движение с циклом менее чем 20 раз в секунду (инфразвук механического происхождения).
Инфразвук аэродинамического происхождения возникает при турбулентных процессах в потоках газов или жидкостей.
Инфразвук оказывает неблагоприятное воздействие на весь организм человека, в том числе и на орган слуха, понижая слуховую чувствительность на всех частотах.
Длительное воздействие инфразвуковых колебаний на организм человека воспринимается как физическая нагрузка и приводит к появлению утомляемости, головной боли, вестибулярных нарушений, нарушений сна, психическим расстройствам, нарушению функций центральной нервной системы и т.д.
Низкочастотные колебания с уровнем инфразвукового давления свыше 150 дБ совершенно не переносятся человеком.
К мероприятиям по борьбе с инфразвуком относят: ослабление инфразвука в его источнике, устранение причин воздействия; изоляцию инфразвука; поглощение инфразвука, постановку глушителей; индивидуальные средства защиты; медицинскую профилактику.
Борьба с неблагоприятным воздействием инфразвука должна вестись в тех же направлениях, что и борьба с шумом. Наиболее целесообразно уменьшать интенсивность инфразвуковых колебаний на стадии проектирования машин или агрегатов. Первостепенное значение в борьбе с инфразвуком имеют методы, снижающие его возникновение и ослабление в источнике, так как методы, использующие звукоизоляцию и звукопоглощение, малоэффективны.
Тема 7. Э лектромагнитные поля и излучения. Защита от неионизирующих электромагнитных излучений.
Токи высокой частоты создают в воздухе излучения, имеющие ту же электромагнитную природу, что и инфракрасные, видимые, ультрафиолетовые, рентгеновские и гамма-лучи. Различие между этими видами энергии – в длине волны (и частоте колебаний), а значит, в величине энергии кванта, составляющего электромагнитное поле.
По происхождению электромагнитные излучения могут быть природными или техногенными. К природным электромагнитным полям (ЭМП) относятся магнитные поля Земли, радиоизлучения Солнца и галактик, атмосферные разряды, к техногенным – ЭМП источниками которых являются линии электропередачи, телевизионные и радиолокационные станции, антенны радиосвязи, печи СВЧ, электросварка и др.
Известно, что мировые энергоресурсы удваиваются каждые 10 лет, а ЭМП в электроэнергетике за это время возрастают втрое.
Электромагнитное поле – область распространения электромагнитных волн. Электромагнитное поле характеризуется частотой излучения f, Гц, или длиной волны λ, м.
Электромагнитная волна распространяется в воздухе со скоростью с = 300000 км/с, а связь между длиной и частотой электромагнитной волны определяется зависимостью λ = c / f.
Электромагнитное поле как совокупность переменных электрического и магнитного полей оценивается векторами электрической напряженности Е, В/м, и магнитной напряженности Н, А/м.
Фазы колебания векторов Е и Н происходят во взаимно-перпендикулярных плоскостях.
Энергия ЭМП определяется плотностью потока энергии ППЭ = ЕН, Вт/м2, которая показывает, какое количество электромагнитной энергии передается за 1 с сквозь площадь в 1 м2, перпендикулярную к направлению движения волны.
Переменное магнитное поле частотой 50 Гц (СанПиН 2.2.4.11–25–2003) и постоянное магнитное поле (СН 9–85 РБ 98) характеризуются следующими параметрами: магнитной индукцией В, Тл (тесла); потоком магнитной индукции – Ф, Вб (вебер); напряженностью — Н, А/м (ампер на метр).
|
|
Магнитная индукция В, Тл – величина, численно равная силе, с которой магнитное поле действует на проводник длиной в 1 м с протекающим по нему током в 1 А и определяется: B = F / I·l,
где F – сила, действующая на проводник с током, А; I – сила тока в проводнике, А; l – длина проводника, м.
Поток магнитной индукции Ф, Вб – физическая величина, характеризующая количество магнитной индукции, воздействующее на единицу площади поверхности:
Ф = S·B cos α,
где S – площадь поверхности тела, м2; α – угол между направлением действия магнитной индукции и нормалью к поверхности.
Напряженность Н, А/м – характеризует магнитное поле и определяется по выражению:
H= B/μА,
где μА – абсолютная магнитная проницаемость.
Величина абсолютной магнитной проницаемости определяется:
μА= μ0· μ
где μ0 = 4π·10 -7 Гн/м – магнитная постоянная; μ – магнитная проницаемость среды.
Источники электромагнитных полей на производстве
К источникам ЭМП на производстве относятся:
– изделия, специально созданные для излучения электромагнитной энергии: радио- и телевизионные вещательные станции, радиолокационные установки, физиотерапевтические аппараты, системы радиосвязи, технологические установки в промышленности;
– устройства, не предназначенные для излучения электромагнитной энергии в пространство, но в которых при работе протекает электрический ток: системы передачи и распределения электроэнергии (линии электропередачи, трансформаторные и распределительные подстанции) и приборы, потребляющие электроэнергию (электродвигатели, электроплиты, холодильники, телевизоры и т.п.).
Электростатические поля создаются в энергетических установках и при электротехнических процессах. В зависимости от источников образования они могут существовать в виде собственно электростатического поля (поля неподвижных зарядов) или стационарного электрического поля (электрическое поле постоянного тока).
|
|
В промышленности ЭСП широко используются для электрогазоочистки, электростатической сепарации руд и материалов, электростатического нанесения лакокрасочных и полимерных материалов.
Статическое электричество образуется при изготовлении, транспортировке и хранении диэлектрических материалов, в помещениях вычислительных центров, на участках множительной техники. Электростатические заряды и создаваемые ими электростатические поля могут возникать при движении диэлектрических жидкостей и некоторых сыпучих материалов по трубопроводам.
Магнитные поля создаются электромагнитами, соленоидами, установками конденсаторного типа, литыми и металлокерамическими магнитами и другими устройствами.
В ЭМП различаются три зоны, которые формируются на различных расстояниях от источника ЭМИ.
Первая зона – зона индукции (ближняя зона) охватывает промежуток от источника излучения до расстояния, равного примерно λ/2π ≈ 1 / 6λ. В этой зоне электромагнитная волна еще не сформирована и поэтому электрическое и магнитное поля не взаимосвязаны и действуют независимо.
Вторая зона — зона интерференции (промежуточная зона) располагается на расстояниях примерно от λ/2π до 2π·λ. В этой зоне происходит формирование электромагнитной волны и на человека действует электрическое и магнитное поля, а также оказывается энергетическое воздействие.
Третья зона — волновая зона (дальняя зона) располагается на расстояниях свыше 2π·λ. В этой зоне электромагнитная волна сформирована, электрическое и магнитное поля взаимосвязаны. На человека в этой зоне воздействует энергия волны.
Степень и характер воздействия электромагнитных полей на организм человека определяется: длиной волны, интенсивностью излучения, режимом облучения (непрерывный, прерывистый, импульсный), продолжительностью воздействия, размером облучаемой поверхности тела, индивидуальными особенностями человека, комбинированным действием совместно с другими факторами производственной среды (повышенная температура окружающего воздуха, более +28 °С, наличие рентгеновского излучения, шум и др.).
Электромагнитные поля оказывают тепловое действие, приводят к структурным и функциональным изменениям в организме человека.
При воздействии электромагнитного поля на человека происходит поглощение энергии поля тканями тела человека. При длине волны, соизмеримой с размерами тела человека или его отдельного органа, образуются стоячие волны в живом организме, что приводит к концентрации тепловой энергии. Тепловое воздействие характеризуется повышением температуры тела, локальным избирательным нагревом ткани, а также отдельных органов и клеток. Особенно опасен нагрев для органов со слабой терморегуляцией (мозг, глаз, хрусталик глаза, органы кишечного тракта).
Электромагнитные поля изменяют ориентацию клеток или цепей молекул в соответствии с направлением силовых линий поля, ослабляют биохимическую активность белковых молекул, приводят к изменению структуры клеток крови, ее состава, эндокринной системы, вызывают помутнение хрусталика глаза (катаракту), трофические заболевания (выпадение волос, ломкость ногтей и др.), ожоги, омертвление тканей организма.